Mapas autoorganizados para clasificación en tiempo real: implementación digital sobre FPGAs

[ES] En este trabajo se estudian y analizan los diferentes algoritmos de aprendizaje automático para clasificación no supervisada más utilizados en la actualidad. En concreto se estudian en mayor profundidad los mapas autoorganizados (SOM) ya que ofrecen un buen compromiso entre velocidad e interpretabilidad. Se propone una arquitectura para la implementación en hardware de la evaluación del SOM diseñada para que los procesos se calculen en paralelo. Para demostrar que se pueden desarrollar sistemas de clasificación en tiempo real, se realiza un análisis sobre cómo afecta el estilo de conducción al consumo de combustible. Con el fin de caracterizar los estilos de conducción que afectan a las emisiones de gases de efecto invernadero y, por ello, al consumo de combustible, se utilizan las directrices de conducción eficiente (eco-driving) como base para la obtención de los parámetros necesarios para la aplicación de los algoritmos de clasificación. De esta manera, se consigue evaluar el comportamiento del conductor en tiempo real y recomendarle pautas para la mejora de su conducción

Sistema embebido de detección de nubes para cámaras multiespectrales de alta resolución en microsatélites de observación terrestre

La próxima generación de cámaras binoculares iSIM que la empresa Satlantis desarrolla y comercializa para su instalación en microsatélites artificiales dispondrá de sensores multiespectrales de hasta 5 bandas (RGB + NIR + Pancromático) con una alta resolución de imagen. La gran resolución espacial que ofrecen las cámaras iSIM, combinadas con su compacto diseño y bajo peso, suponen un logro tecnológico que permite reducir notablemente los costes de las misiones destinadas a la observación terrestre. Sin embargo, son precisamente estas características las que hacen más necesario maximizar y optimizar el procesamiento de las imágenes en la propia cámara (procesamiento onboard). Siguiendo con este propósito, en este trabajo se propone la detección en tiempo real de la presencia de formaciones nubosas en las imágenes tomadas por las cámaras iSIM. Este sistema proporcionará la posibilidad de descartar automáticamente estas imágenes antes de ser procesadas, almacenadas o transmitidas, y ello redundará en la optimización de la utilización de los limitados recursos disponibles en los satélites. Para la detección de nubes, tan solo se dispone de las bandas del visible y del infrarrojo cercano (VNIR), siendo éste un reto en el desarrollo, ya que generalmente se utilizan las bandas del infrarrojo de onda corta (SWIR) para este tipo de segmentación debido a la similitud de las características espectrales del VNIR en terrenos de alto albedo (nieve, luminosidad de las ciudades, etc.). Recientemente, el aprendizaje automático ha ofrecido soluciones prometedoras al problema del enmascaramiento de nubes, permitiendo una mayor flexibilidad que las técnicas tradicionales de umbralización, que se limitan únicamente a utilizar las bandas espectrales. Sin embargo, son pocos los estudios que se centran en ofrecer un rendimiento robusto en los entornos de alto albedo y que además ofrezcan pruebas experimentales en dispositivos que se puedan utilizar a bordo del satélite para su procesamiento en tiempo real. El algoritmo de aprendizaje profundo propuesto denominado SatCloud tiene en cuenta estas limitaciones, pudiendo capturar y agregar características a varias escalas (multiescala), garantizando que las características semánticas de alto nivel extraídas de los terrenos de alto albedo, como la nieve y las nubes, sean más distintivas. Gracias a una serie de opciones de diseño y técnicas de entrenamiento que mejoran el rendimiento, muestra un rendimiento de vanguardia, comparable al de otros métodos, una gran velocidad y una gran solidez ante todo tipo de situaciones. La experimentación se lleva a cabo en un MPSoC (Multiprocessor System on Chip), demostrando su viabilidad para la implementación en tiempo real del algoritmo propuesto en órbita

Mapas autoorganizados para clasificación en tiempo real: implementación digital sobre FPGAs

[ES] En este trabajo se estudian y analizan los diferentes algoritmos de aprendizaje automático para clasificación no supervisada más utilizados en la actualidad. En concreto se estudian en mayor profundidad los mapas autoorganizados (SOM) ya que ofrecen un buen compromiso entre velocidad e interpretabilidad. Se propone una arquitectura para la implementación en hardware de la evaluación del SOM diseñada para que los procesos se calculen en paralelo. Para demostrar que se pueden desarrollar sistemas de clasificación en tiempo real, se realiza un análisis sobre cómo afecta el estilo de conducción al consumo de combustible. Con el fin de caracterizar los estilos de conducción que afectan a las emisiones de gases de efecto invernadero y, por ello, al consumo de combustible, se utilizan las directrices de conducción eficiente (eco-driving) como base para la obtención de los parámetros necesarios para la aplicación de los algoritmos de clasificación. De esta manera, se consigue evaluar el comportamiento del conductor en tiempo real y recomendarle pautas para la mejora de su conducción

A predictive model for Palaeolithic sites: a case study of Monforte de Lemos basin, NW Iberian Peninsula

Although a theoretical model for the settlement patterns of Galician Palaeolithic has been proposed in the last decades, it has not been statistically tested. The present paper aims to check whether this previous theoretical model can be verified statistically. For this purpose, a methodology based on the creation of a predictive model has been used in which the main environmental variables were analysed and their suitability for predicting the location of Palaeolithic sites statistically verified. The predictive model shows that the most accurate variables are elevation, slope, cost to potential hydrology, the cost to wetland areas, and visual prominence. The results demonstrated that the theoretical model was fulfilled in some of the variables previously proposed. Thus, we have shown the usefulness of this approach to test hypotheses and the results obtained open new possibilities of analysis in the study of the Palaeolithic sites in NW IberiaThis study is part of the research projects Dinámicas poblacionales y tecnológicas durante el Pleistoceno final-Holoceno de las Sierras orientales del Noroeste ibérico (R&D Projects of the Ministry of Science, PID2019-107480 GB-I00), Ocupaciones humanas durante el Pleistoceno en la cuenca media del Miño (HUM2007-63662/HIST) and Poblamiento durante el Pleistoceno Medio/Holoceno en las comarcas orientales de Galicia (HAR2010-21786/HIST). M. Díaz-Rodríguez is part of the CLIOARCH project which has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement 817564); and the NeanderEDGE project which has received funding from the Independent Research Fund Denmark (case number 9062-00027B). We are very grateful to the two anonymous reviewers and the editor, whose comments have contributed significantly and helped improve the initial version of this paper. The analyses of this work have been carried out in the statistical environment R (R Core Team, 2021)S

Modos de representación en los distritos: ¿diputados al servicio de los partidos o de los electores? Los casos de Chile y Bolivia

Este trabajo aporta evidencia empírica sobre una cuestión poco investigada en América Latina: los modos de representación. Se analiza en particular un posible dilema del parlamentario en su actividad de representación: anteponer los intereses de su partido o los de los ciudadanos de su distrito. Para el estudio empírico, se recurrió a una encuesta a asesores parlamentarios de los principales partidos bolivianos y chilenos. Los argumentos fundamentales del análisis son dos. Primero, si bien la preferencia general entre los diputados es priorizar los intereses del distrito por encima de los del partido, hay diferencias significativas entre los diputados bolivianos y chilenos. Segundo, el análisis exploratorio muestra la naturaleza multicausal de las preferencias respecto a los intereses de representación. Se constata la influencia de un grupo diverso de factores relacionados con las características del diputado, del partido y del entorno socioeconómico e institucional

An Intelligent System-on-a-Chip for a Real-Time Assessment of Fuel Consumption to Promote Eco-Driving

Pollution that originates from automobiles is a concern in the current world, not only because of global warming, but also due to the harmful effects on people’s health and lives. Despite regulations on exhaust gas emissions being applied, minimizing unsuitable driving habits that cause elevated fuel consumption and emissions would achieve further reductions. For that reason, this work proposes a self-organized map (SOM)-based intelligent system in order to provide drivers with eco-driving-intended driving style (DS) recommendations. The development of the DS advisor uses driving data from the Uyanik instrumented car. The system classifies drivers regarding the underlying causes of non-optimal DSs from the eco-driving viewpoint. When compared with other solutions, the main advantage of this approach is the personalization of the recommendations that are provided to motorists, comprising the handling of the pedals and the gearbox, with potential improvements in both fuel consumption and emissions ranging from the 9.5% to the 31.5%, or even higher for drivers that are strongly engaged with the system. It was successfully implemented using a field-programmable gate array (FPGA) device of the Xilinx ZynQ programmable system-on-a-chip (PSoC) family. This SOM-based system allows for real-time implementation, state-of-the-art timing performances, and low power consumption, which are suitable for developing advanced driving assistance systems (ADASs).This work was supported in part by the Spanish AEI and European FEDER funds under Grant TEC2016-77618-R (AEI/FEDER, UE) and by the University of the Basque Country under Grant GIU18/122

An Annotated Compilation of Chronometric Dates for the Middle-Upper Palaeolithic Transition (45-30 ka BP) in Northern Iberia (Spain)

The dataset described in this paper presents an annotated compilation of absolute dates obtained from archaeological sites located in northern Iberia corresponding broadly to the Cantabrian region (Spain). It consists mainly of radiocarbon dates chronologically framed between 45–30 ka BP. This is the period when the last Neanderthals disappeared and the first Anatomically Modern Humans dispersed into northern Iberia, widely considered a key region for understanding the patterns and processes of this transition. Providing chronological information as well as serving as palaeodemographic proxies, this novel compilation facilitates new analyses of this key period. The dataset contains 224 dates from 37 archaeological sites and more than 87% of the dates included have been positively assessed for use. It is available at Github and linked to Zenodo with the aim to ensure accessibility, reproducibility and continued extension

"Why can't a girl play football?" Supports and barriers in the career of a professional female footballer

RESUMEN: Esta investigación presenta la historia de vida de una mujer cántabra jugadora de fútbol en primera división, rescatando las vivencias, apoyos y barreras en su práctica deportiva desde la más tierna infancia hasta la actualidad. Se trata de un estudio cualitativo realizado a través de una entrevista biográfico-narrativa. El instrumento empleado es un guion de preguntas diseñado ad hoc dividido en tres bloques referentes a las tres técnicas: auto-presentación, entrevista semiestructurada y técnica de la fotografía. El análisis de la información se organizó en el orden cronológico del relato. Los principales resultados y su discusión reflejan la importancia de los apoyos, dando especial valor a la familia, a las compañeras y compañeros de equipo y a los entrenadores; las barreras más destacables se relacionan con los impedimentos ligados a las desigualdades de género. En consecuencia, consideramos necesario evidenciar una realidad que impulse una verdadera transformación a nivel macro en el ámbito futbolístico.ABSTRACT: This research presents the life history of a Cantabrian woman footballer in the first division, highlighting the experiences, supports and barriers in her sporting practice from her earliest childhood to the present day. This is a qualitative study carried out through a biographical-narrative interview. The instrument used is a script of questions designed ad hoc and divided into three blocks referring to the three techniques: self-presentation, semi-structured interview and photographic technique. A chronological order of the narrative was used for the analysis of the information. The main results and their discussion reflect the importance of supports, giving special value to family, teammates and coaches. The most notable barriers are related to impediments linked to gender differences. Consequently, we consider it is necessary to highlight a reality that triggers a true transformation at a macro level in the football field

HERC1 ubiquitin ligase is required for hippocampal learning and memory

Mutations in the human HERC1 E3 ubiquitin ligase protein develop intellectual disability. The tambaleante (tbl) mouse carries a HERC1 mutation characterized by cerebellar ataxia due of adult cerebellar Purkinje cells death by extensive autophagy. Our previous studies demonstrated that both the neuromuscular junction and the peripheral nerve myelin sheaths are also affected in this mutant. Moreover, there are signs of dysregulated autophagy in the central nervous system in the tbl mouse, affecting spinal cord motor neurons, and pyramidal neurons of the neocortex and the hippocampal CA3 region. The tbl mutation affects associative learning, with absence of short- and long-term potentiation in the lateral amygdala, altered spinogenesis in their neurons, and a dramatic decrease in their glutamatergic input. To assess whether other brain areas engaged in learning processes might be affected by the tbl mutation, we have studied the tbl hippocampus using behavioral tests, ex vivo electrophysiological recordings, immunohistochemistry, the Golgi-Cox method and transmission electron microscopy. The tbl mice performed poorly in the novel-object recognition, T-maze and Morris water maze tests. In addition, there was a decrease in glutamatergic input while the GABAergic one remains unaltered in the hippocampal CA1 region of tbl mice, accompanied by changes in the dendritic spines, and signs of cellular damage. Moreover, the proportions of immature and mature neurons in the dentate gyrus of the tbl hippocampus differ relative to the control mice. Together, these observations demonstrate the important role of HERC1 in regulating synaptic activity during learning

Traceological analysis of a singular artefact: The rock crystal point from O Achadizo (Boiro, A Coruña, Galicia)

The stone knapping industry is largely unknown from Galician Iron Age hillforts. Research into the material culture of these settlements is increasingly diverse, meaning this research is no longer reduced to techno-typological studies of pottery and metals, but also includes a wide range of approaches, including anthracological and carpological analyses, macrolithic tools, and so on. However, there have still been no studies on knapped stone tools. This gap in the research, which may be dependent on various factors, limits the overall perception of the economy of these communities. In this paper we present the data obtained from a use-wear study of a rock crystal tool from the O Achadizo hill fort (Boiro, A Coruña, Galicia). This tool was located in shell midden A, dated as Second Iron Age, and is of particular importance because of its pointed morphology and the configuration evidence on its perimeter. We carried out a macroscopic and microscopic analysis to obtain as much data on this piece as possible. Macroscopically we identified retouching as well as an impact fracture, and at the microscopic level we found several series of striations on the ventral face which are not in keeping with the use of the piece as a projectile tip. We decided to generate several “gigapixel” images of different areas of the tool, in order to record the order and arrangement of these striations, and to understand their origin. We identified differential orientation of the striations in the various sectors of the tool, suggesting a technical origin. The combination of the macro and microscopic analysis of both faces has allowed us to functionally interpret the tool as a sharp element. &nbsp